瀝青混凝土路面使用性能試驗檢測技術(shù)探討

黎永珍

（南寧江北公路管理局，廣西 南寧 530001）

1 瀝青混凝土路面常見病害

瀝青混凝土路面主要的損害有裂縫(橫向裂縫、縱向裂縫及網(wǎng)狀裂縫)、車轍、松散剝落和表面磨光等。

（1）裂縫。瀝青混凝土路面上出現(xiàn)的裂縫可分為橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫三種類型。裂縫也是瀝青混凝土路面最主要的破壞形式之一。

（2）車轍。 車轍是渠化交通的公路瀝青混凝土路面的主要損壞形式之一。當(dāng)車轍達(dá)到一定深度時，由于車槽內(nèi)積水，極易發(fā)生汽車漂移而導(dǎo)致交通事故。

（3）水損害。水損害是指瀝青混凝土路面在水的作用下，瀝青逐漸喪失與礦料的粘結(jié)力，從礦料表面脫落，在行車作用下致使面層呈現(xiàn)松散狀態(tài)，以致骨料從路面脫落形成坑槽。

（4）表面磨光。瀝青混凝土路面在車輪荷載反復(fù)滾動摩擦下，集料表面被逐漸磨光，有時還伴有瀝青的不斷上翻、泛油，導(dǎo)致瀝青面層表面光滑，在雨季常會釀成車禍。

2 瀝青混凝土路面使用性能試驗檢測技術(shù)

2.1 瀝青混凝土路面使用性能基本要求

在現(xiàn)階段，我國高速公路發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了建設(shè)、養(yǎng)護(hù)和管理并重的階段，而瀝青混凝土路面早期損害在我國還比較常見，因此，對于新建和養(yǎng)護(hù)路面都要求具有良好的使用性能，這就需要在瀝青混合料設(shè)計時滿足以下基本要求。

2.1.1 足夠的高溫穩(wěn)定性

瀝青混合料的勁度模量隨溫度升高而降低，為了保證瀝青混凝土路面于高溫季節(jié)在行車荷載的作用下不致產(chǎn)生諸如波浪、推移、車轍、泛油、粘輪等病害，瀝青混合料應(yīng)具有足夠的高溫穩(wěn)定性，即在高溫時應(yīng)具有足夠的勁度模量。

2.1.2 良好的低溫抗裂性

從低溫抗裂性能的要求出發(fā)，瀝青混合料在低溫時應(yīng)具有良好的應(yīng)力松弛特性，有較低的勁度和較大的變形適應(yīng)能力，在降溫收縮過程中不產(chǎn)生大的應(yīng)力積聚，在行車荷載和其他因素的反復(fù)作用下不致產(chǎn)生疲勞開裂。

2.1.3 良好的耐久性

瀝青混合料的耐久性是抗疲勞性能、水穩(wěn)定性、抗老化性能的綜合反映。 它與瀝青混合料的空隙率關(guān)系特別密切。 空隙率小的瀝青混合料，無論是抗疲勞性能、水穩(wěn)定性、抗老化性能都比較好。同時，水分不易侵入，混合料的抗水損害能力強。 瀝青混合料的抗疲勞性能與瀝青混合料中的瀝青含量、瀝青體積百分率關(guān)系密切，在混合料設(shè)計時應(yīng)綜合考慮周全。

2.1.4 良好的水穩(wěn)定性

水是造成瀝青混凝土路面損壞的一個主要原因，當(dāng)瀝青與礦料之間的粘附性較差時，在水的作用下，瀝青會從礦料表面剝落下來，在車輪的滾壓下將石料帶走而形成松散剝落，并逐漸形成坑槽。 為了防止瀝青混凝土路面水損壞，應(yīng)做到兩點：1)選用與瀝青粘附性較好的堿性礦料；2)合理控制瀝青混合料的空隙率。

2.1.5 足夠的抗滑能力

瀝青混凝土路面應(yīng)具有足夠的抗滑能力， 以保證在路面潮濕時，車輛能夠高速安全行駛，而且在外界因素的作用下其抗滑能力不致很快降低。 瀝青混凝土路面的粗糙度與礦料的微表面性質(zhì)、混合料的級配組成，以及瀝青用量等因素有關(guān)。在提高路面的抗滑能力時，應(yīng)該選擇硬質(zhì)有棱角的石料，同時合理控制瀝青用量。

2.1.6 良好的防滲水能力

當(dāng)瀝青混凝土路面的防滲能力較差時，不僅影響瀝青面層本身的水穩(wěn)定性，而且還會影響到基層的穩(wěn)定性。 停留在基層表面的水將使基層表面的半剛性基層材料產(chǎn)生唧泥、軟化，并導(dǎo)致承載能力降低。瀝青混凝土路面的抗?jié)B能力主要取決于瀝青混合料的水密性，瀝青混合料的空隙率越大，其抗?jié)B能力就越差。

2.2 瀝青混凝土路面使用性能的試驗檢測探討

瀝青混凝土路面使用性能觀測項目主要包括路面結(jié)構(gòu)承載力、路面破損類型、車轍、平整度和路面抗滑性能等幾個方面。所有瀝青混凝土路面段的歷年檢測工作采用的檢測設(shè)備和方法相同，具體如下。

2.2.1 路面結(jié)構(gòu)承載力檢測

路面結(jié)構(gòu)承載力觀測指標(biāo)以彎沉表征， 檢測設(shè)備為后軸重10 噸的載重車和貝克曼梁彎沉儀。 行車道和超車道分別進(jìn)行檢測，瀝青混凝土路面的觀察路段每l0m 設(shè)一測量斷面，其余試驗檢測路段每20m設(shè)一測量斷面。 彎沉測試采用雙后輪同時測定，數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用3S原則剔除異常數(shù)據(jù)，并采用97.7%的保證率來計算代表彎沉值。

2.2.2 路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度場檢測

通過現(xiàn)場埋設(shè)的溫度傳感器對路面結(jié)構(gòu)面層，基層、底基層和路基的溫度變化進(jìn)行檢測，數(shù)據(jù)采集頻率為1 小時一次，采集為不間斷連續(xù)進(jìn)行。

2.2.3 路基含水量的檢測

將濕度傳感器FDR 埋藏在所測量結(jié)構(gòu)層的路基表層， 其中各條瀝青混凝土路面的A、B 結(jié)構(gòu)埋藏深度為75cm，C、D 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)埋藏深度為70cm。 然后在選定的季節(jié)和時間進(jìn)行采集，檢測頻率為每年1-2次。

2.2.4 路面材料使用壽命檢測

在瀝青混凝土路面段現(xiàn)場取芯然后進(jìn)行室內(nèi)劈裂試驗 (15℃)，對于每種結(jié)構(gòu)鉆取兩個直徑為100cm，深度為瀝青層厚度的芯樣，鉆芯位置選取在路段應(yīng)變采集位置附近的行車道中央。半剛性基層使用壽命則通過在瀝青混凝土路面段現(xiàn)場取芯然后進(jìn)行室內(nèi)無側(cè)限抗壓強度試驗進(jìn)行。

2.2.5 路面荷載響應(yīng)的檢測

在瀝青混凝土路面的基層底部埋設(shè)應(yīng)變傳感器，每種結(jié)構(gòu)埋設(shè)2個。檢測時用標(biāo)準(zhǔn)軸載車輛或者是已知軸載的車輛作用于位于行車道中心的應(yīng)變傳感器，然后通過在路肩上的采集儀器采集傳感器的應(yīng)變變化。

2.2.6 路面破損狀況調(diào)查檢測

采用人工目測和尺量的方法。縱、橫縫量測其長度，裂縫面積用其長度乘以0.3m 計算，開裂率計算公式為：裂縫率=裂縫面積/測試路段的總面積。 對塊狀裂縫和網(wǎng)狀裂縫測量其實際面積，路面的車轍變形不計入在內(nèi)。

2.2.7 車轍檢測

檢測路段每一小段測量5 個固定斷面，其它檢測路段每公里測量5 個固定斷面。 每個斷面采用3.75m 直尺測量輪跡帶最大凹陷深度。以每公里或每小段的車轍平均值反映該瀝青混凝土路面的車轍值。

2.2.8 平整度檢測

平整度采用路面平整度儀連續(xù)測試， 測試速度為12 公里/時，以每100m 為單位計算一個均方差。

2.2.9 路面摩擦系數(shù)檢測

采用擺式儀測量，檢測段每公里固定測量五個點，每點測讀五次擺值，取平均值即為該測點擺值，而各個測點的平均值即代表該觀測試驗段的擺值。

2.2.10 交通數(shù)據(jù)檢測

按照設(shè)有的交通量觀測站，根據(jù)公路相應(yīng)路段狀況進(jìn)行交通量統(tǒng)計。 采用連續(xù)式的采集方式，通過在試驗道路的埋設(shè)的軸重檢測儀對選定道路進(jìn)行全天候的連續(xù)觀測，包括車輛類型、行駛速度、軸數(shù)、軸重等數(shù)據(jù)，然后通過統(tǒng)計分析得到道路的軸載譜。

3 結(jié)語

瀝青混凝土路面使用性能研究是一個復(fù)雜、 龐大的工程項目，在具備一定人力、物力和財力的條件下，應(yīng)盡量保證數(shù)據(jù)的針對性、全面性和統(tǒng)一性，力求為我國瀝青混凝土路面使用性能研究做出重要的貢獻(xiàn)。

［1］崔佰民.淺議瀝青路面性能的改善[J].城市建設(shè)，2012（19）.

［2］劉志前.影響瀝青路面性能與施工質(zhì)量的因素分析[J].重慶交通大學(xué)，2009.

［3］王勃.遼寧省高速公路瀝青路面性能現(xiàn)狀分析[J].北方交通，2012（4）.